熱電阻的測量原理
熱電阻的測溫原理與熱電偶的不同之處在于,熱電阻是根據電阻的熱效應來(lái)測量溫度的,即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化。因此,只要測量熱電阻的阻值變化,就可以測出溫度。目前主要有金屬熱敏電阻和半導體熱敏電阻兩大類(lèi)。
金屬熱電阻的阻值與溫度一般可以用如下近似關(guān)系表示,即
Rt=Rt0[1+α(t-t0)]
式中,Rt為溫度t時(shí)的電阻值; Rt0為溫度t0(通常t0=0℃)下對應的電阻值; α 是溫度系數。
半導體熱敏電阻的阻值與溫度的關(guān)系為
Rt=AeB/t
式中,Rt為溫度為t時(shí)的電阻值; A和B取決于半導體材料結構的常數。
相比之下,熱敏電阻的溫度系數較大,常溫下的阻值較高(一般在幾千歐以上),但互換性較差,非線(xiàn)性嚴重,測溫范圍僅為- 50~ 300℃左右,廣泛用于家電、汽車(chē)的溫度檢測與控制。金屬熱電阻一般適用于-200~500℃范圍內的溫度測量。具有測量準確、穩定性好、性能可靠等特點(diǎn)。它廣泛用于過(guò)程控制。
工業(yè)上常用的金屬熱電阻是從電阻隨溫度的變化來(lái)看的。大多數金屬導體都具有這種特性,但并不是所有的金屬導體都可以用作測溫熱電阻。對金屬材料作為熱阻的一般要求:盡可能大而且穩定的溫度系數和電阻率要大(在相同靈敏度下減小傳感器尺寸),在所使用的溫度范圍內化學(xué)和物理性能穩定,良好材料的再現性,電阻值應隨溫度變化有一個(gè)中間值。函數關(guān)系(最好是線(xiàn)性關(guān)系)。
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